נכון לעכשיו, גז מימן מופק בתהליך תעשייתי מורכב מאוד וביו-אנזימים יכולים להוות מקור אנרגיה חלופי. זה הופך אותם לאטרקטיביים יותר לשוק הדלקים הידידותיים לסביבה, לדברי החוקרים. בתגובה, מדענים מחפשים מימן המסונתז ביולוגית, שהוא הרבה יותר יעיל לייצור מאשר התהליך הנוכחי מעשה ידי אדם. כך אמר פרופסור לכימיה ומחבר שותף תומאס ראוכפוס.

השתמש ביו-אנזימים לדלקים תעשייתיים

איור מונפש של hydrogenase עם עיסת ביולוגית ומולקולות מים

אנזימי ביו, או מה שמכונה hydrogenases, הם מכונות הטבע לייצור ושריפה של גז מימן. אנזימים אלה מגיעים בשתי גרסאות: ברזל-ברזל וניקל-ברזל, הקרוי על שם האלמנטים האחראים לתגובות הכימיות. כך שהמחקר החדש מתמקד בעיקר בזן הראשון מכיוון שהוא מבצע את העבודה מהר יותר, טוענים החוקרים.

הצוות נכנס למחקר מתוך הבנה כללית של ההרכב הכימי של האתרים הפעילים בתוך האנזים. הם שיערו שהכתמים מורכבים מ -10 חלקים: ארבע מולקולות של פחמן חד חמצני, שני יוני ציאניד, שני יוני ברזל ושתי קבוצות של חומצת אמינו המכילה גופרית הנקראת ציסטאין..

אנרגיה ירוקה המתוארת עם חלופות לגז מימן בטבע

הצוות מצא גם כי מנוע האנזים דומה יותר לשתי קבוצות זהות של חמישה כימיקלים. אלה היו שתי מולקולות חד תחמוצת הפחמן, יון ציאניד, יון ברזל וקבוצת ציסטאין. הקבוצות יוצרות אפוא יחידה המחוברת היטב ושתי היחידות יוצרות יחד 10 חלקים עבור המנוע. עם זאת, ניתוח האנזים המסונתז במעבדה גילה הפתעה אחרונה, אמר Rauchfuß. "המתכון שלנו לא שלם. כעת אנו יודעים כי נדרשים 11 חלקים ליצירת הכונן הפעיל. אנחנו מחפשים את הקטע האחרון."

נקודת מבט עתידית

אנרגיה ידידותית לסביבה ממקורות ירוקים וסיכויים עתידיים

כך שחברי הצוות אינם בטוחים לאיזה סוג של יישומים ההבנה החדשה הזו של ביו-אנזימים תוביל. עם זאת, המחקר יכול לספק קישור שיהיה שימושי לפרויקטים אחרים של זרז.

"הלקח ממחקר זה הוא שדבר אחד לדמיין שימוש באנזים האמיתי לייצור גז מימן, אך הוא הרבה יותר חזק להבין את האיפור שלך מספיק טוב כדי לשחזר אותו לשימוש במעבדה.", אז ראוכפוס. חוקרים מאוניברסיטת בריאות ומדע באורגון תרמו גם הם למחקר זה.

כימאים וחוקרים מחפשים אחר מקורות אנרגיה חלופיים אנזימים ביו אתה יכול למצוא את המאמר על המחקר פה.